食品添加劑對(duì)雞蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

徐保立，李 斌，范勁松，夏 瑩，馬美湖

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070)

食品添加劑對(duì)雞蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

徐保立，李 斌*，范勁松，夏 瑩，馬美湖

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070)

通過(guò)質(zhì)構(gòu)分析研究了部分食品添加劑對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，雞蛋清凝膠強(qiáng)度分別隨NaCl、CaCl2、MgCl2、海藻酸鈉和黃原膠濃度的增大，先增大后減小;乙醇含量在6%以下和魔芋膠濃度為0.2%以下時(shí)，蛋清凝膠強(qiáng)度隨其濃度的增大而增強(qiáng);0.25‰以下的EDTA和0.5‰以下的NaNO3與NaNO2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度無(wú)明顯影響;磷酸鹽隨種類(lèi)的不同對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響而不同。

蛋清，食品添加劑，乙醇，凝膠強(qiáng)度

Abstract:Studies were conducted to evaluate the effect of food additives on gel strength of hen egg white.The results showed that the gel strength of egg white firstly increased with the increasing concentration of NaCl，CaCl2，MgCl2，Sodium algimate and Xanthan gum，then decreased.When the concentration of ethanol and Konjac flour was less than 6%and 0.2%respectively，the gel strength enhanced.The effect of EDTA(＜0.25‰)，NaNO3(＜0.5‰)and NaNO2(＜0.5‰)on the gel strength of egg white was not significant.Various kinds of phosphate had different effect on gel strength of egg white.

Key words:egg white;food additives;ethanol;gel strength

雞蛋清的氨基酸組成接近于人體的氨基酸組成，是食品中理想的蛋白質(zhì)，又具有良好的凝膠性、起泡性、保水性等功能性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于肉制品、魚(yú)糜制品、面制品等食品加工業(yè)中［1］。為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要，食品添加劑廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)中，因此各種食品添加劑對(duì)蛋清凝膠性質(zhì)、構(gòu)象轉(zhuǎn)變的研究是科學(xué)利用蛋清及開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品的前提和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。然而目前為止，食品添加劑對(duì)雞蛋清凝膠強(qiáng)度影響的較為系統(tǒng)研究仍少見(jiàn)報(bào)道，故本文比較系統(tǒng)研究了食品工業(yè)中幾種常見(jiàn)的食品添加劑對(duì)雞蛋清凝膠強(qiáng)度的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮雞蛋 購(gòu)于中百超市華中農(nóng)業(yè)大學(xué)分店;魔芋膠、海藻酸鈉、黃原膠 均為食品級(jí);蔗糖、葡萄糖、無(wú)水氯化鈣、MgCl2·6H2O、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、乙醇、EDTA、NaCl、NaNO3、NaNO2均為分析純。

高速分散機(jī) 江陰精細(xì)化工機(jī)械廠;物性測(cè)試儀 XT.Plus;數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蛋清的分離 將鮮雞蛋的蛋清手工分離，用高速分散機(jī)35r/s攪拌20min，靜置1h后棄除底層臍帶等雜質(zhì)，置于4℃冰箱中待用。

1.2.2 凝膠的制備［2］將分離得到的蛋清與蒸餾水8∶2(V/V)混合均勻，按 GB 2760－2007食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)加入所需量食品添加劑和配料后取35mL于50mL燒杯中，保鮮膜封口，90℃水浴加熱30min，冰水浴40min，放入4℃冰箱中14h后取出備用。

1.2.3 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定［3］利用物性測(cè)試儀的P0.5探頭，分別測(cè)定雞蛋清的凝膠強(qiáng)度(用測(cè)定所得硬度表示，平行樣n=6)。測(cè)定條件如下:

測(cè)前速度:5mm/sec;測(cè)試速度:2mm/sec;測(cè)后速度:5mm/sec;壓縮比:50%;觸發(fā)力:5g。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

由于60%(V/V)以上乙醇加入蛋清中后會(huì)使蛋白析出，故將 0、0.8、1.6、3.2、4.8、6.4、8mL 的 50%(V/V)乙醇溶液加入32mL未稀釋蛋清，再分別加入8、7.2、6.4、4.8、3.2、1.6、0mL 蒸餾水混合均勻，即得到乙醇濃度分別為0、1%、2%、4%、6%、8%、10%蛋清溶液，取35mL制備凝膠、測(cè)定凝膠強(qiáng)度。

結(jié)果如圖1所示，在乙醇濃度＜6%時(shí)，蛋清凝膠強(qiáng)度隨乙醇濃度的增加而升高;乙醇濃度為6%時(shí)凝膠強(qiáng)度最大，提高43.7%;8%時(shí)凝膠孔隙較多，故凝膠強(qiáng)度降低;10%時(shí)孔隙大而多，冰水浴后凝膠塌陷。乙醇和水相互作用而改變介質(zhì)的介電常數(shù)，從而改變了穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的靜電力，從而改變蛋清的凝膠性質(zhì)。

圖1 乙醇對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.2 魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

多糖通常作為增稠劑、膠凝劑、成膜劑等，能有效改善食品的品質(zhì)和性能，其對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響較為復(fù)雜［6－7］，按表1分別配制不同濃度的魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠的蛋清溶液，制備凝膠。由圖2可知，0.2%以下的魔芋膠隨濃度的升高使凝膠強(qiáng)度逐步提高，濃度為0.2%時(shí)，凝膠強(qiáng)度提高30.9%;海藻酸鈉和黃原膠濃度分別為0.04%和0.08%時(shí)，凝膠強(qiáng)度分別提高10.4%和10.3%，濃度為0.2%時(shí)，凝膠強(qiáng)度分別下降3.9%和50.9%。

表1 不同濃度的魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠的蛋清溶液配制表

2.3 NaCl對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

分別稱(chēng)取一定質(zhì)量的NaCl溶解于如1.2.2混合均勻后的蛋清，配制成NaCl濃度分別為0、0.0125、0.025、0.05、0.075、0.1、0.15、0.2、0.3mol/L 的溶液，按1.2.2所示制作凝膠。下文2.4～2.8中凝膠均按此方法制備。由圖3可以看出，在NaCl的添加量小于0.05mol/L時(shí)蛋清的凝膠強(qiáng)度隨NaCl添加量的增加而增大;在0.05mol/L時(shí)達(dá)到最大值，比未添加NaCl的蛋清增強(qiáng)60.1%;NaCl的添加量大于0.05mol/L時(shí)，隨添加量的增加而逐步降低。鹽以?xún)煞N不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性:低濃度時(shí)，鹽離子與蛋白質(zhì)發(fā)生非特異性的靜電相互作用，穩(wěn)定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu);高濃度時(shí)，鹽對(duì)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性不利，Cl－的影響甚于Na+［4］。低濃度的NaCl可以使蛋白質(zhì)在形成凝膠之前充分展開(kāi)，使凝膠強(qiáng)度增大。

圖2 多糖對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

圖3 NaCl濃度對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.4 蔗糖和葡萄糖對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

對(duì)比分析蔗糖和葡萄糖對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響情況如圖4所示。2%以上的蔗糖和葡萄糖均使蛋清的凝膠強(qiáng)度降低，且加入相同比例蔗糖的蛋清凝膠強(qiáng)度比加入葡萄糖的降低較小，濃度為10%的蔗糖和葡萄糖分別使凝膠強(qiáng)度降低33.3%和23.2%，2%蔗糖對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響不明顯。凝膠色澤隨葡萄糖的加入量而加深，可能是由于葡萄糖為還原糖，而蛋清中蛋白質(zhì)含量較高，發(fā)生maillard反應(yīng)產(chǎn)生褐變?cè)斐?。由于蔗糖為非還原糖，故其加入量對(duì)凝膠色澤的影響不大［5］。

圖4 蔗糖和葡萄糖對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.5 CaCl2和MgCl2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

在食品工業(yè)中，CaCl2和MgCl2作為穩(wěn)定劑和凝固劑廣泛應(yīng)用，由圖5和圖6可看出，當(dāng) CaCl2和MgCl2的濃度依次小于0.006mol/L和0.005mol/L時(shí)，其凝膠強(qiáng)度隨各自濃度的增大而增強(qiáng)，在各自濃度為0.006mol/L和0.005mol/L時(shí)達(dá)到最大值，凝膠強(qiáng)度分別增大47.8%和41.2%，而后隨各自濃度的增大而逐漸降低。Ca2+、Mg2+能在相鄰多肽鏈的特殊氨基酸之間形成交聯(lián)，強(qiáng)化了蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)［4］，故在低濃度時(shí)可以使蛋清的凝膠強(qiáng)度增大;Ca2+濃度較高時(shí)可以使蛋清蛋白發(fā)生部分絮凝沉降。

圖5 CaCl2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

圖6 MgCl2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.6 乙二胺四乙酸二鈉對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)，可作為穩(wěn)定劑和凝固劑、螯合劑、防腐劑和抗氧化劑，在食品工業(yè)中具有重要的實(shí)用價(jià)值。由圖7可知，添加0.25‰以下的EDTA可使凝膠強(qiáng)度有較小范圍的提高，可能是由于少量EDTA的加入改變離子強(qiáng)度所致。

圖7 EDTA對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.7 NaNO3和NaNO2蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

NaNO3和NaNO2是肉制品中常用的護(hù)色劑和防腐劑。由圖 8可以看出，濃度為 0.1‰～0.5‰的NaNO3和NaNO2可以使蛋清凝膠強(qiáng)度有較小范圍的提高，作用機(jī)理同NaCl。

圖8 NaNO3和NaNO2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

2.8 磷酸鹽對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

磷酸鹽作為水分保持劑被廣泛應(yīng)用于肉類(lèi)和水產(chǎn)品加工中，可以螯合金屬離子，增加離子強(qiáng)度。由圖9和圖10可知，磷酸三鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉濃度為0.1%時(shí)，凝膠強(qiáng)度降至最低;磷酸二氫鈉濃度為0.1%時(shí)，凝膠強(qiáng)度提高19.7%，而后隨濃度增大凝膠強(qiáng)度下降;磷酸氫二鈉隨添加量的增大凝膠強(qiáng)度逐步降低。磷酸鹽對(duì)雞蛋清凝膠強(qiáng)度的影響可能由對(duì)金屬離子的螯合、離子強(qiáng)度和pH的改變引起。

圖9 磷酸鹽濃度對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

圖10 磷酸鹽濃度對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響

3 結(jié)論

雞蛋清凝膠強(qiáng)度分別隨 NaCl、CaCl2、MgCl2、海藻酸鈉和黃原膠濃度的增大，先增大后降低;乙醇含量在6%以下和魔芋膠濃度為0.2%以下時(shí)蛋清凝膠強(qiáng)度隨其濃度的增大而增強(qiáng);0.25‰以下的EDTA和0.5‰以下的NaNO3與NaNO2對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度無(wú)明顯影響;磷酸鹽隨種類(lèi)的不同對(duì)蛋清凝膠強(qiáng)度的影響而不同;蛋清凝膠強(qiáng)度隨著蔗糖和葡萄糖濃度的增大而降低。

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Effect of food additives on gel strength of hen egg white

XU Bao－li，Li Bin*，F(xiàn)AN Jin－song，XIA Ying，MA Mei－h(huán)u
(College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)

TS253.1

A

1002－0306(2010)08－0297－03

2009－07－10 *通訊聯(lián)系人

徐保立(1984－)，男，碩士研究生。

國(guó)家863項(xiàng)目(2007AA032)。